靜電技術(shù)培訓(xùn)教材課件

靜電技術(shù)培訓(xùn)教材

防靜電組編著者：鐘同雄、劉銀、曾繼祥責(zé)任編輯：湯勇1靜電技術(shù)培訓(xùn)教材防靜電組

教材內(nèi)容提要第一部分：基礎(chǔ)理論 一、靜電，靜電的產(chǎn)生； 二、電子工業(yè)中的靜電問題；三、靜電放電損壞、模型； 四、靜電防護(hù)； 五、防護(hù)管理。第二部分：各部門的管理規(guī)范與程序文件2教材內(nèi)容提要第一部分：基礎(chǔ)理論2第一部分：基礎(chǔ)理論

一、靜電，靜電的產(chǎn)生3第一部分：基礎(chǔ)理論 一、靜電，靜電1.0人類對(duì)靜電的認(rèn)識(shí)靜電學(xué)是電學(xué)中最古老的學(xué)科。據(jù)有資料記載，古希臘哲學(xué)家塔勒斯（Thales)公元前640-546年在研究天然磁石時(shí)發(fā)現(xiàn)用絲綢、法蘭絨摩擦琥珀（Amales)之后也有類似于磁石能吸引輕小物體的性質(zhì)。電這個(gè)詞起源于希臘語ελεκτρου（琥珀）。WillianGilbert(英國人，1540-1603）重復(fù)了塔勒斯的實(shí)驗(yàn)。Electrics，no-electrics發(fā)明了第一臺(tái)驗(yàn)電器（versorium)用來檢驗(yàn)帶電物體，他被稱為是電學(xué)之父。41.0人類對(duì)靜電的認(rèn)識(shí)靜電學(xué)是電學(xué)中最古老的學(xué)科。據(jù)有資料富蘭克林(Benjaminfranklin)富蘭克林(Benjaminfranklin,1706-1790)。摩擦后的玻璃棒帶正電，而樹脂帶的電為負(fù)電。

風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)在風(fēng)箏上固定一根金屬線，以便從雷云中獲取更多的電，雨淋濕了連接風(fēng)箏的細(xì)線，而這細(xì)線的一端連在萊頓瓶的一端。當(dāng)雷雨來臨時(shí)，萊頓瓶上不斷產(chǎn)生火花。德國科學(xué)家Richman1753年被電死。5富蘭克林(Benjaminfranklin)富蘭克靜電物質(zhì)的組成：

物質(zhì)→分子→原子→原子核＋電子在自然狀態(tài)下，物質(zhì)處于電平衡的中性狀態(tài)，即不帶電。在靜電學(xué)中稱不帶電物體為電的中性體。在某種狀態(tài)下，當(dāng)物質(zhì)原子中的電平衡狀態(tài)被打破，丟失或獲得電子，物質(zhì)即由中性狀態(tài)改變?yōu)閹щ姞顟B(tài)。6靜電物質(zhì)的組成：6物體呈現(xiàn)帶電的現(xiàn)象稱為帶電現(xiàn)象，它是一種

自然現(xiàn)象。按照物體所帶電荷的存在與變化狀

態(tài)可分為動(dòng)電（流電）相象和靜電現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象指相對(duì)于觀察者而言，所帶的電荷處于靜止或緩慢變化的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。動(dòng)電現(xiàn)象則與此相反。在靜電情況下，由于電荷靜止不動(dòng)或其運(yùn)動(dòng)非常緩慢，故它所引起的磁場效應(yīng)較之電場效應(yīng)來說可以忽略不計(jì)。

7物體呈現(xiàn)帶電的現(xiàn)象稱為帶電現(xiàn)象，它是一種

自然現(xiàn)象。按庫侖（CharleAugustinedeCoulomb,1736-1806)法國物理學(xué)家1777年發(fā)明了庫侖秤1785年庫侖設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)精確的扭秤，用扭秤實(shí)驗(yàn)證明了同號(hào)電荷的斥力遵從平方反比率---庫侖定律與靜電學(xué)研究相關(guān)的物理量8庫侖（CharleAugustinedeCoulom庫侖定律

?12=-?21

=ｋ●

q1

q2

/ｒ212

在真空中，q1和q2兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力的方向沿著這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線，同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸，作用力的大小與電量q1和q2的乘積成正比，而與這兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離成反比。電荷量的單位就是以他的名字命名的。單電子或質(zhì)子所帶電量以e來表示，e=1.6021892×10-19C。單位庫侖和靜電制電量單位之間的關(guān)系：1C=3×109[靜電制電量單位]13年前1772年英國物理學(xué)家Cavendish發(fā)現(xiàn)了平方反比率，但他的研究成果都沒有發(fā)表。是一百年后Mmxwell整理他的大量手稿時(shí)才將上述結(jié)果公諸于世的。9庫侖定律 ?12法拉弟（MichaelFaraday）法拉弟（MichaelFaraday，1791-1867，英國人）法拉弟籠實(shí)驗(yàn)法拉弟桶（Faradayice-pail）實(shí)驗(yàn)，當(dāng)一帶電體接觸金屬桶的內(nèi)壁時(shí)，電荷轉(zhuǎn)移到桶的外表面。電容量的單位就是以他的名字命名。10法拉弟（MichaelFaraday）法拉弟（Mic家爾瓦尼，電流的發(fā)現(xiàn)人家爾瓦尼（LuigiGalvani，1737-1798），意大利解剖醫(yī)學(xué)家及物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了一種不用摩擦就能產(chǎn)生的電。把青蛙腿放在鐵鍋中，然后用銅線觸及青蛙的神經(jīng)，發(fā)現(xiàn)青蛙腿抽畜，當(dāng)用鐵絲觸及青蛙的神經(jīng)時(shí)不會(huì)抽畜，他發(fā)現(xiàn)兩種不同的金屬接觸青娃時(shí)會(huì)發(fā)生抽畜兩種不同的金屬接觸后會(huì)產(chǎn)生電位差11家爾瓦尼，電流的發(fā)現(xiàn)人家爾瓦尼（LuigiGal二十世紀(jì)初，靜電學(xué)也從實(shí)驗(yàn)和科學(xué)

階段走向?qū)嶋H應(yīng)用階段1907年FrederikG。Cottrell才制造了世界上第一臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用的靜電除塵器用于捕集硫酸酸霧。1922年VandeGraff發(fā)現(xiàn)了實(shí)用的靜電起電機(jī)。1923年DetroitEdison公司安裝了第一臺(tái)靜電除塵器。靜電除塵、靜電噴涂、靜電分離、靜電復(fù)印等。

（利用靜電在實(shí)際生活中的應(yīng)用。）12二十世紀(jì)初，靜電學(xué)也從實(shí)驗(yàn)和科學(xué)

階段走二十世紀(jì)中后期靜電危害震驚世界美國從1960年到1975年由于靜電引起的火災(zāi)爆炸事故達(dá)116起1969年底在不到一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級(jí)油輪洗艙時(shí)產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸以后引起了世界科學(xué)家對(duì)靜電防護(hù)的關(guān)注。我國在石油企業(yè)發(fā)生了30多起較大的靜電事故，其中損失達(dá)百萬元以上的有數(shù)起。13二十世紀(jì)中后期靜電危害震驚世界美國從1960年到1975年由工業(yè)生產(chǎn)中靜電危害的形成工業(yè)發(fā)展的高速發(fā)展以及高分子材料的迅速推廣應(yīng)用，一些電阻率很高的高分子材料如塑料，橡膠等的制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過程的高速化，使得靜電能積蓄到很高的程度。另一方面，靜電敏感材料的生產(chǎn)和使用，如輕質(zhì)油品，火藥，固態(tài)電子器件等，工礦企業(yè)部門受到靜電的危害也越來越突出，靜電危害造成了相當(dāng)嚴(yán)重的后果和損失。14工業(yè)生產(chǎn)中靜電危害的形成工業(yè)發(fā)展的高世界靜電科研組織1953年英國物理學(xué)會(huì)（Inst。ofPhys。）在倫敦召開了第一次靜電學(xué)術(shù)會(huì)議，共有24篇論文，其中8篇有關(guān)靜電防護(hù)，7篇有關(guān)靜電應(yīng)用論文，以后每4年召開一次。1970年在維也納奧地利召開了歐洲靜電學(xué)會(huì)（EFCE）第一次學(xué)術(shù)交流會(huì)，以后每4年開一次。1970年美國靜電學(xué)會(huì)（ESA）成立，以后每年召開一次靜電學(xué)術(shù)年會(huì)，1994年開始與日本靜電學(xué)會(huì)（IESJ）聯(lián)合召開多次會(huì)。15世界靜電科研組織1953年英國物理學(xué)會(huì)（In世界靜電科研組織（續(xù)）1971年IEEE-IAS-EPC第一次召開靜電學(xué)術(shù)會(huì)議1976年日本靜電學(xué)會(huì)（IESJ）成立，增田閃一會(huì)長1981年我國成立了中國物理學(xué)會(huì)靜電專業(yè)委員（李瑞年主任），以后各省市及行業(yè)靜電專業(yè)委員會(huì)成立1982年國際靜電放電協(xié)會(huì)（EOS/ESD）成立并每年召開一次大規(guī)模的國際靜電放電會(huì)議。從此，ESD問題越來越受到重視。16世界靜電科研組織（續(xù)）1971年IEEE-IAS-EESD是什么意思ESD是ElectroStaticDischarge“靜電放電”的縮寫。在20世紀(jì)中期以后，隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，ESD問題越來越受到人們的重視17ESD是什么意思ESD是ElectroS

ESD防護(hù)意義1、減少損失（美國一年的損失達(dá)200多億美金，僅電子工業(yè)的損失超過100多億美金）。2、提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。3、提高生產(chǎn)效率。4、靜電防護(hù)回報(bào)達(dá)1：95以上。18ESD防護(hù)意義1、減少損失（美國一年的ESD的培訓(xùn)人員領(lǐng)導(dǎo)管理人員設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)場工程師維護(hù)、修理技術(shù)人員倉儲(chǔ)人員質(zhì)量控制和檢測人員19ESD的培訓(xùn)人員領(lǐng)導(dǎo)管理人員19代表性的培訓(xùn)內(nèi)容基本知識(shí)與基本原理靜電防護(hù)操作要求防護(hù)器材測量與標(biāo)準(zhǔn)敏感度分類防靜電工作區(qū)20代表性的培訓(xùn)內(nèi)容基本知識(shí)與基本原理20靜電產(chǎn)生的機(jī)理原子結(jié)構(gòu)：原子核+電子摩擦起電 1、接觸 2、分離摩擦起電的實(shí)質(zhì)：

接觸分離起電。任何不同材質(zhì)的物質(zhì)接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電。21靜電產(chǎn)生的機(jī)理原子結(jié)構(gòu)：原子核+電子21

靜電是如何產(chǎn)生的接觸分離起電（本質(zhì)）摩擦起電 ——摩擦實(shí)質(zhì)上是一種接觸分離造成正負(fù)電荷不平衡的過程。工作中接觸到的物體有：

—桌面、地板、椅子、衣服、電子元件、包裝材料、儀器設(shè)備、 料盒、機(jī)器、紙張、流動(dòng)空氣等等。為什么流動(dòng)空氣會(huì)產(chǎn)生靜電呢？加溫室內(nèi)為何要放水？靜電可因多種原因而發(fā)生，例如物體間的摩擦、電場感應(yīng)、介質(zhì)極化、帶電微粒附著等許多物理過程都有可能導(dǎo)致靜電。22靜電是如何產(chǎn)生的接觸分離起電（本質(zhì)）

感應(yīng)靜電起電當(dāng)帶電物體A接近不帶電物體C時(shí)在導(dǎo)體C的a端和b端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電A++++++Ca一一一+++b_____·◎B當(dāng)一個(gè)帶靜電的人，如經(jīng)理、領(lǐng)班、工程師、來賓······突然靠近您，會(huì)有什么靜電危害？23感應(yīng)靜電起電當(dāng)帶電物體A接近不帶電物體C時(shí)A+

其他起電方式熱電起電壓電起電斷裂起電電解帶電亥姆霍茲層噴射起電24其他起電方式熱電起電24不同濕度下各種操作時(shí)的人體電位相對(duì)濕度人體電位（KV）操作（10-20)﹪(65-90)﹪在地板/合成纖維地毯上走動(dòng)351.5在聚乙稀地面上行走120.25從工作椅上站起181.5在工作臺(tái)上操作60.1從印刷電路上拉下膠帶121.5印刷電路板薄膜包裝163用像皮清潔電路12125不同濕度下各種操作時(shí)的人體電位相對(duì)濕度在地板/合成纖維地

器件所能承受的靜電電壓器件類型靜電破壞電壓（V）VMOS30~1800OP-AMP190~250026器件所能承受的靜電電壓器件類型靜電破壞電壓（V）V器件人體靜電電壓幾百到幾千伏幾千到幾萬伏27器件人體靜電電壓幾百到幾千伏幾千到幾萬伏27生產(chǎn)產(chǎn)所中的靜電危害源物體或工藝加工材料或活動(dòng)人站起、行走、操作工作服椅子組裝、清洗、測試和維修區(qū)28生產(chǎn)產(chǎn)所中的靜電危害源物體或工藝加工材料或活動(dòng)人站起、

靜電是如何產(chǎn)生的小結(jié)任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離即可產(chǎn)生靜電。摩擦的實(shí)質(zhì)是一種接觸分離過程。當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時(shí)會(huì)感應(yīng)靜電。大部分器件的靜電破壞電壓都在幾百伏至幾千伏，而在干燥的環(huán)境中人活動(dòng)所產(chǎn)生的靜電電壓可達(dá)幾千伏到幾萬伏。靜電危害的特點(diǎn)：隱蔽性、潛在性、隨機(jī)性、復(fù)雜性。29靜電是如何產(chǎn)生的小結(jié)任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再二、電子工業(yè)中靜電問題電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種形式靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種特點(diǎn)哪些過程會(huì)產(chǎn)生靜電危害30二、電子工業(yè)中靜電問題電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生30電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生40-50年代晶體三極管和二極管60-70年代MOS器件的出現(xiàn)80-90年代二氧化硅膜的厚度越來越?。ㄎ⒚?納米），其承受的靜電電壓愈來愈低，另一方面，生產(chǎn)和積累靜電的材料如塑料、橡膠等大量使用，使得靜電積累到很高的程度。31電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生40-50年代晶體三極管和二DRAM（存儲(chǔ)量）256K1M4M16M64M256M1G4GSRAM（存儲(chǔ)量）64K256K1M4M16M64M256M1G線寬（μm）1.81.20.80.5~0.60.35~0.40.25~0.270.18~0.200.1~0.15芯片面積（cm2）0.40.50.91.323710加工次數(shù)（次）140160200270340400460530靜電已成為電子工業(yè)的隱形殺手！靜電是電子工業(yè)普遍存在的一種“病毒”??！32DRAM256K1M4M16M64M256M1G4GSRAM靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種形式吸塵（縮短壽命）放電破壞（完全破壞）放電產(chǎn)生熱（潛在損壞）放電產(chǎn)生電磁場（電磁干擾）33靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種形式吸塵（縮短壽命）33靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四個(gè)特點(diǎn)隱蔽性：人體感知的靜電放電電壓2-3KV潛在性：損傷后性能沒有明顯的下降隨機(jī)性：從一個(gè)元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前的所有過程復(fù)雜性：分析困難，掩蓋了失效的真正原因34靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四個(gè)特點(diǎn)隱蔽性：人體感知的靜電放電電壓2電子工業(yè)哪些過程會(huì)產(chǎn)生靜電危害元件制造過程：切割、連線、檢驗(yàn)印刷電路版生產(chǎn)過程：儲(chǔ)存、裝配設(shè)備使用過程：安裝、試驗(yàn)設(shè)備維修過程：拆卸、檢驗(yàn)從元件的制造、使用到維修的任一環(huán)節(jié)，靜電已成為電子工業(yè)的隱形的致命殺手。35電子工業(yè)哪些過程會(huì)產(chǎn)生靜電危害元件制造過程：切割、連線、檢驗(yàn)三、靜電放電損壞模型人體模型帶電器件模型場增強(qiáng)模型機(jī)器模型電容偶合模型36三、靜電放電損壞模型人體模型36 人體模型HBM人體模型的建立電容為100PF，電阻為1.5KΩ

GJB164937 人體模型HBM人體模型的建立電容為100PF，電阻為1.人體模型放電電流波形Tri:＜10nsTdi:150±20nsIp:±10﹪Ir:15﹪Ip:＜100ns

38人體模型放電電流波形Tri:＜10nsTdi:150±級(jí)別Vs/VIp/A15000.33210000.67320001.33440002.67EsIp是電流波形檢測過程中流過R的峰值電流表,大約為Vs/1500Ω.

39級(jí)別Vs/VIp/A15000.帶電器件模型(CDM)器件本身積累靜電而迅速放電造成元件,如一個(gè)集成電路損壞.管腳上電荷的典型值為3nC(庫侖),塑料包裝上的電荷小于0.2nC40帶電器件模型(CDM)器件本身積累靜電而迅速放電造CDM波形圖 小于10ns過程太快，以致輸入保護(hù)電路來不及導(dǎo)通。典型的情況是導(dǎo)致芯片內(nèi)或氧化區(qū)的損壞。CurrentA●幾個(gè)納庫的電荷能導(dǎo)致器件損壞上升時(shí)間約0.5ns，持續(xù)時(shí)間小于10ns。41CDM波形圖 小于10ns過程太快，以致輸入

機(jī)器模型由2000PF電容竄500Ω電阻和一個(gè)500nH電感代替通常串聯(lián)的電阻構(gòu)成。機(jī)器模型是如帶電絕緣的面板、小車、金屬盒或任何絕緣的導(dǎo)體等常用靜電電源CurrentA典型的機(jī)器模型放電的峰值電流可達(dá)幾百安培，持續(xù)時(shí)間為幾百納秒。（上升時(shí)間約為5~8ns，周期約80ns。）42機(jī)器模型由2000PF電容竄500Ω人體金屬模型（場增強(qiáng)模型）人體通過手握金屬體如鑷子放電模型。場集中在工具的最尖處，有效放電電阻減小。這模型由電阻為350Ω~500Ω，電容與人體模型相同的電容構(gòu)成。在電壓相同時(shí)，其放電電流比人體模型更大，所以人手持金屬體如鑷起子時(shí)的靜電放電危害更大。43人體金屬模型（場增強(qiáng)模型）人體通過手握金屬體如鑷子放電模型。國內(nèi)外典型ESD模型器參數(shù)IEC801-2（第一次）15015022。5IEC801-2（第二次）15033049。5IEC1000-4-215033049。5EN61000-2-415033049。5ECMA15033049。5EIA10050050NEMA1001500150MIL-STD883B1001500150DOD-HDBK2631001500150EIA6010000600SAE30050001500MIL-STD-151250050002500GJB73650050002500注：EIA（ElectronicsIndustriesAssociation）NEMA（NationalElectricaManufacturer‘sAssociation）IEC（InternstionalElectrotechchnicalCommission）44國內(nèi)外典型ESD模型器參數(shù)IEC801-2

敏感度分類敏感類別敏感電壓閥值（V）Ⅰ類0~1999Ⅱ類2000~3999Ⅲ類4000~15999為定量描述元件的靜電敏感程度進(jìn)行分類大部分敏感度實(shí)驗(yàn)都是以人體模型為依據(jù)組見設(shè)計(jì)應(yīng)用能為最敏感的元器件提供最低2000V的靜電放電設(shè)計(jì)保護(hù)整機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)能為最敏感的元器件提供最低4000V的設(shè)計(jì)保護(hù)45敏感度分類敏感類別敏感電壓閥值（V）Ⅰ靜電放電敏感度實(shí)驗(yàn)參考ESD模型器件敏感度的ESD標(biāo)準(zhǔn)和方法人體模型（HBM）ESDSTM5.1MIL-STD-833Method3015MIL-STD-750Method1020MIL-PRF-19500MIL-PRF-38535機(jī)器模型（MM）ESDSTM5.2充電器件模型(CDM)ESDDS5.3.146靜電放電敏感度實(shí)驗(yàn)參考ESD模型器件敏感度的ESD標(biāo)準(zhǔn)和方

總結(jié)靜電是即古老又年輕的學(xué)科；任何物質(zhì)接觸分離后都會(huì)產(chǎn)生靜電；靜電的產(chǎn)生與材料、接觸分離的速度、濕度等因素有關(guān)；工業(yè)產(chǎn)生中靜電危害的特點(diǎn)主要有：隱蔽性、淺在性、隨機(jī)性、復(fù)雜性；靜電也可以利用。47總結(jié)靜電是即古老又年輕四、靜電防護(hù)（一）ESD防護(hù)的意義(如前所敘述)

1、減少損失（美國一年的損失200多億美金，其中電子工業(yè)的損失超過100多億美金）

2、提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性

3、提高生產(chǎn)效率

4、靜電防護(hù)回報(bào)達(dá)1：95以上（二）靜電產(chǎn)生主要有下列幾點(diǎn)

1、盡量減少靜電荷的產(chǎn)生

2、對(duì)已產(chǎn)生的靜電荷盡快予以消除

3、最大限度地減少靜電危害

4、嚴(yán)格靜電防護(hù)管理，以保證各項(xiàng)措施的有效執(zhí)行48四、靜電防護(hù)（一）ESD防護(hù)的意義(如前所

494950505151二、靜電防護(hù)工作的主要特點(diǎn)1、安全（包刮環(huán)境、人身及設(shè)備）防護(hù)與產(chǎn)品防護(hù)有時(shí)是并存的，特別是電子產(chǎn)品。2、加工制造過程中對(duì)半成品的防護(hù)與使用、維護(hù)、包裝、檢測、拆包裝、裝配、調(diào)試過程中對(duì)產(chǎn)成品的防護(hù)并重。3、防止靜電的發(fā)生與消除已產(chǎn)生的靜電荷。4、靜電防護(hù)工作中，技術(shù)措施與管理措施均不可缺少，他們是相輔相成的。52二、靜電防護(hù)工作的主要特點(diǎn)1、安全（包刮環(huán)境、人身及設(shè)備）防三、靜電防護(hù)工作的主要目的1、靜電防護(hù)工作大體分為兩個(gè)方面，其主要目的有3個(gè)（1）兩個(gè)方面是：安全防護(hù)與產(chǎn)品防護(hù)。（2）3個(gè)目的是：保證人員和生產(chǎn)場所的安全，防止火災(zāi)與爆炸，提高工藝成品率，確保產(chǎn)成品的工作可靠性。53三、靜電防護(hù)工作的主要目的1、靜電防護(hù)工作大體分為兩個(gè)方面，四、靜電防護(hù)技術(shù)提高元器件、組件（線路板）及整機(jī)的抗靜電能力在操作等過程中控制靜電，使其不能達(dá)到危害的程度54四、靜電防護(hù)技術(shù)提高元器件、組件（線路板）及整機(jī)的抗靜電能力

ESD防護(hù)工作區(qū)ESD防護(hù)工作區(qū)是由各種ESD設(shè)施、器材及有明確定義的區(qū)域界限形成的工作場地。能抑制靜電荷的積累和靜電壓的產(chǎn)生，并能安全、迅速、有效地消除已產(chǎn)生的靜電荷，原則上要求區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的靜電壓小于100V。如：晶體庫房、A線、C線等。

55 ESD防護(hù)工作區(qū)ESD防護(hù)工作區(qū)靜電材料：指摩擦生電產(chǎn)生超過100V電壓，并且將產(chǎn)生的電壓保持10秒以上的材料。防靜電材料：包括靜電導(dǎo)電材料（表面電阻值小于105Ω）。靜電耗散材料：表面電阻值大于或等于105Ω但小于1012Ω）。絕緣材料：表面電阻值在1012Ω以上的材料。

56靜電材料：指摩擦生電產(chǎn)生超過100V電壓，并且將產(chǎn)生的電壓保 防靜電材料電阻值（一）１．靜電地線與線體地線、防雷地線、工頻電源中線、地線要分開拉設(shè)，其接地電阻值≤4Ω。２．靜電保護(hù)區(qū)內(nèi)的線體、儀器、設(shè)備、工具應(yīng)接地，其接地電阻值≤4Ω。３．靜電手環(huán)、防靜電臺(tái)墊、防靜電地墊限流電阻值為1MΩ～10MΩ。4.鐵頭、電鎖桿的的漏電壓值≤0.2VAC５．靜電膠墊的表面電阻值為106Ω～109Ω。６．靜電元件盒和防靜電周轉(zhuǎn)箱的表面電阻值為105Ω～1011Ω。７．集成電路包裝管的表面電阻值為104Ω～1010Ω。

57 防靜電材料電阻值（一）１．靜電地線與線體地線、防雷地線、 防靜電材料電阻值（二）８．防靜電海綿的表面電阻值為105Ω～1011Ω。９．防靜電鞋的表面電阻值為105Ω～108Ω。１０。防靜電手指套表面電阻105Ω～1011Ω；１１。防靜電手套表面電阻105Ω～1011Ω。１２。防靜電地板的表面電阻值為105Ω～1010Ω。１３。防靜電袋的表面電阻值為105Ω～1011Ω。１４。防靜電服的表面電阻值為105Ω～1010Ω。

58 防靜電材料電阻值（二）８．防靜電海綿的表面電阻值為1054-1ESD控制原理---接地 靜電導(dǎo)體接地人員的接地（腕帶:（0.8~1.2)109Ω、防靜電/導(dǎo)電膠底鞋對(duì)地電阻:0.5×105~1.0×109Ω）設(shè)備和工具接地:＜4.0Ω(GB50174-93)環(huán)境：地面、貨架、活動(dòng)設(shè)備對(duì)地電阻：

1×105~1×109Ω雷電保護(hù)接地：＜4.0Ω

（最好在1Ω以下）594-1ESD控制原理---接地 靜電導(dǎo)體接地594-2ESD控制原理靜電非導(dǎo)體離子消電器放射消電器604-2ESD控制原理靜電非導(dǎo)體604-3人體ESD控制原理人體是最普遍存在的靜電危害源對(duì)于靜電來說，人體是導(dǎo)體。對(duì)人體采取接地的措施可以控制人體靜電。614-3人體ESD控制原理人體是最普遍存在的靜電危害源64-4使靜電從腳導(dǎo)到大地使用靜電地面（防靜電地墊、地毯等）防靜電鞋防靜電襪防靜電膠墊地面對(duì)地電阻注意：鞋、地面、襪、鞋墊等必須全是防靜電的，才能保證靜電從腳導(dǎo)向大地。

105Ω＜鞋、地面對(duì)地電阻＜109Ω624-4使靜電從腳導(dǎo)到大地使用靜電地面（防靜電地墊、地毯等）注4-5使靜電從手導(dǎo)致大地配戴防靜電手環(huán)并接地用手觸摸接地金屬體（如：球）能暫時(shí)釋放人體靜電，但手離開接地金屬后又會(huì)產(chǎn)生靜電靜電手環(huán)腕帶對(duì)地電阻：

7.5×105~1×108Ω無線腕帶不能起到防靜電作用634-5使靜電從手導(dǎo)致大地配戴防靜電手環(huán)并接地634-6防靜電鞋與腕帶使用中人

體安全問題從防靜電的角度考慮時(shí)，人體總的對(duì)地電阻越小越好安全要求：鞋的最小值不應(yīng)小于1×105Ω人體必須具有一定的對(duì)地電阻，限制意外流過人體上的電流。644-6防靜電鞋與腕帶使用中人

體4-7防靜電鞋與腕帶的使用問題1、使用腕帶操作時(shí)不允許斷開，否則會(huì)失去接地作用2、在穿用防靜電鞋時(shí)應(yīng)有防靜電襪/鞋墊，鞋與地面必須都防靜電。否則靜電不能從人體導(dǎo)向大地。夾在衣服等不導(dǎo)電物體上的接地裝置，不能釋放人體靜電。654-7防靜電鞋與腕帶的使用問題1、使用腕帶操作時(shí)不允許斷開4-8防靜電包裝袋/容器材料由基材、金屬鍍膜層和熱封層多層復(fù) 合而成，通常是半透明防靜電和電磁屏蔽雙重功能的包裝袋， 通常是不透明。價(jià)格較高664-8防靜電包裝袋/容器材料由基材、金屬鍍膜層和熱封層多層4-9服裝/手套/指套/帽子不銹鋼纖維或?qū)щ娎w維與普通纖維混紡而成。通過導(dǎo)電纖維的電暈放電和泄漏作用消除的靜電。耐洗滌，但一般本身不能導(dǎo)靜電?！穹漓o電服裝/手套/指套/帽子單獨(dú)使用時(shí)防靜電作用不大674-9服裝/手套/指套/帽子不銹鋼纖維或?qū)щ娎w維與普通纖維4-10使用靜電消除器高電壓離子消電器放射線離子消電器臺(tái)式離子消電器感應(yīng)式消電器可用消電器對(duì)一些易起靜電的材料進(jìn)行消電，對(duì)低電壓的靜電不能消除684-10使用靜電消除器高電壓離子消電器可用消電器對(duì)一些易起五、靜電防護(hù)管理靜電防護(hù)/包裝防護(hù)操作一般準(zhǔn)則一般操作要求◆

所有ESDS（靜電放電敏感）產(chǎn)品的加工、裝聯(lián)、檢測、包裝與拆包等操作都必須在EPA內(nèi)進(jìn)行◆

凡進(jìn)入EPA(靜電放電防護(hù)工作區(qū)）的所有電子元器件都應(yīng)視為ESDS元器件來對(duì)待◆

在裝配未采用防靜電包裝的零部件時(shí)，應(yīng)在消除靜電后才允許進(jìn)入EPA。69五、靜電防護(hù)管理靜電防護(hù)/包裝防護(hù)操作一般準(zhǔn)則695-2ESDS產(chǎn)品的包裝和標(biāo)志凡存儲(chǔ)、運(yùn)輸ESDS產(chǎn)品，只能在妥善的防靜電包裝條件下進(jìn)行ESDS產(chǎn)品的包裝件上，應(yīng)做出警示標(biāo)記靜電敏感基本符號(hào)靜電敏感設(shè)備標(biāo)記705-2ESDS產(chǎn)品的包裝和標(biāo)志凡存儲(chǔ)、運(yùn)輸ESDS產(chǎn)品，只5-3靜電防護(hù)設(shè)施的定期檢查設(shè)備工具接地：＜1.0Ω人員接地＜35×106Ω

或＜100伏，腕帶：（0.8---1.2）×106ΩEPA環(huán)境：工作臺(tái)面、鞋類、地面、貨架、活動(dòng)設(shè)備＜1×109Ω

，＜200伏715-3靜電防護(hù)設(shè)施的定期檢查設(shè)備工具接地：＜1.0Ω715-4靜電檢測儀器基本配置靜電電壓表電阻表：接地電阻表、兆歐表、高阻表725-4靜電檢測儀器基本配置靜電電壓表72六、靜電測試靜電電壓的測量靜電電荷的測試靜電電壓測試注意事項(xiàng)73六、靜電測試靜電電壓的測量736-1電阻和電阻率的測量表面電阻和表面電阻率（系數(shù)） GB1410:80 ASTM:10體積電阻和體積電阻率的測量746-1電阻和電阻率的測量表面電阻和表面電阻率（系數(shù)）74七、靜電防護(hù)領(lǐng)域的常用術(shù)語(一)1、地：任何一點(diǎn)的電位按慣例取為零的大地或?qū)щ娢镔|(zhì)2、接地：電氣連接到能提供或接受大量電荷的物體上（如大地、船舶、運(yùn)載工具的金屬外殼等)3、靜電接地：將金屬導(dǎo)體（通過接地極）與大地進(jìn)行電氣上的連接，使金屬倒體的電位接近大地電位的措施4、硬接地：直接接地或通過一個(gè)低阻抗地相連5、軟接地：通過足夠的阻抗接地，把電流限制在人身安全的電平（通常為5MΩ）之下。軟接地所需要的阻抗取決于靠近接地點(diǎn)的人員可能接觸的電壓電平。75七、靜電防護(hù)領(lǐng)域的常用術(shù)語(一)1、地：任何一點(diǎn)的電位按七、靜電防護(hù)領(lǐng)域的常用術(shù)語(二)6、直接接地：將金屬體與大地進(jìn)行導(dǎo)電性連接的一種接地方式7、間接接地：為使金屬以外的物體進(jìn)行靜電接地，將其表面的全部或局部與接地的金屬體緊密相接的一種接地方式8、靜電放電接地裝置：一個(gè)公共裝置，在靜電放電防護(hù)工作區(qū)內(nèi)與該裝置連接的元器件被接地9、人體接地：通過使用導(dǎo)電墊、導(dǎo)電地面、導(dǎo)電鞋或其他各種接地用具使人體與大地保持通導(dǎo)狀態(tài)的措施10、接地（電）極：埋入大地以便與大地良好接觸的導(dǎo)體或幾個(gè)導(dǎo)體的組合76七、靜電防護(hù)領(lǐng)域的常用術(shù)語(二)6、直接接地：將金屬體與七、靜電防護(hù)領(lǐng)域的常用術(shù)語(三)11、對(duì)地電壓：帶電體與大地之間的電位差（令大地電位為零）12、靜電連接：將彼此間沒有良好導(dǎo)電通路的物體進(jìn)行導(dǎo)電性連接，使相互間大體上處于相同電位的措施13、泄露電阻：物體在不帶電的情況下，從被測點(diǎn)到接地連接系統(tǒng)間的等效電阻14、泄漏電流：指帶電物體上的電荷通過各種泄漏途徑向大地泄漏的電流15靜電泄漏通道：帶電區(qū)的靜電荷通過帶電體內(nèi)部和表面而使之泄漏的途徑77七、靜電防護(hù)領(lǐng)域的常用術(shù)語(三)11、對(duì)地電壓：帶電體與八、包裝防護(hù)術(shù)語1、靜電放電防護(hù)包裝利用靜電放電防護(hù)材料包裝，以便對(duì)靜電放電敏感產(chǎn)品的損壞減至最小2、靜電放電防護(hù)包裝材料包裝靜電敏感產(chǎn)品以供運(yùn)輸或存儲(chǔ)的任何材料，包刮袋、盒、板條箱、包裝紙、紙箱、軟墊、泡沫材料、填充料等3、防靜電周轉(zhuǎn)箱（運(yùn)轉(zhuǎn)箱）用靜電放電保護(hù)材料加工成的盒。在運(yùn)轉(zhuǎn)和存儲(chǔ)中，該盒能對(duì)裝在盒內(nèi)的靜電放電敏感元器件或印制板組件上的靜電放電敏感元器件提供等電位保護(hù)4、防靜電元件盒用靜電放電保護(hù)材料加工成的盒。該盒用于存放靜電放電敏感元器件，能對(duì)盒內(nèi)的靜電放電敏感元器件提供等電位保護(hù)78八、包裝防護(hù)術(shù)語1、靜電放電防護(hù)九、防靜電器具、器材術(shù)語1、防靜電服為了防止人體和衣物的靜電積聚，用防靜電織物為衣料而縫制的工作服2、防靜電腕帶由外絕緣金屬線或?qū)щ娝芰辖M成的軟扣帶。該腕帶一端戴在操作者手腕上，另一端接在防靜電地線上，以便泄放人體積聚的靜電荷3、防靜電鞋鞋底用電阻變化小的防靜電材料制作，不僅具有防止人體靜電積聚的性能，而且還能避免因偶然觸及工頻電（220V以下）而導(dǎo)致人體遭受電擊的鞋類79九、防靜電器具、器材術(shù)語1、防靜電服795、防靜電真空吸錫器

由小型真空泵和專用吸錫烙鐵組成的裝置。該裝置能快速拆卸元器件，而不損壞元器件和印制板組裝件6、靜電消除器一種能產(chǎn)生消除帶電體上的電荷所必要的正負(fù)離子的設(shè)備或裝置7、離子化靜電消除器凡利用空氣電離以產(chǎn)生為中和帶電體上的表面異性電荷所必須的正負(fù)離子的各種形式靜電消除裝置的統(tǒng)稱805、防靜電真空吸錫器

由小型真空泵和專用吸錫烙鐵組8、防靜電工作臺(tái)墊

敷設(shè)在防靜電安全工作臺(tái)上的墊子。該墊子用于泄放人體或?qū)w上積聚的靜電電荷，提供一個(gè)無靜電電荷的工作面9、導(dǎo)靜電地板一種地板，它具有足夠低的電阻以便當(dāng)接地或連接到任何較低電位點(diǎn)時(shí)快速地泄放電荷。導(dǎo)靜電地板以電阻低于1X106歐姆來表征818、防靜電工作臺(tái)墊

敷設(shè)在防靜電安全工作臺(tái)上的墊子十、靜電防護(hù)有關(guān)標(biāo)記和符號(hào)1、靜電敏感器件警示標(biāo)記82十、靜電防護(hù)有關(guān)標(biāo)記和符號(hào)1、靜電敏感器件警示標(biāo)記822、防靜電工作區(qū)出口標(biāo)記832、防靜電工作區(qū)出口標(biāo)記833、防靜電工作區(qū)邊界標(biāo)記843、防靜電工作區(qū)邊界標(biāo)記844、靜電敏感基本符號(hào)854、靜電敏感基本符號(hào)855、靜電敏感產(chǎn)品包裝標(biāo)記6、靜電敏感設(shè)備標(biāo)記865、靜電敏感產(chǎn)品包裝標(biāo)記6、靜電敏感設(shè)備標(biāo)記7、防靜電工作區(qū)標(biāo)記877、防靜電工作區(qū)標(biāo)記87演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！靜電技術(shù)培訓(xùn)教材

防靜電組編著者：鐘同雄、劉銀、曾繼祥責(zé)任編輯：湯勇89靜電技術(shù)培訓(xùn)教材防靜電組

教材內(nèi)容提要第一部分：基礎(chǔ)理論 一、靜電，靜電的產(chǎn)生； 二、電子工業(yè)中的靜電問題；三、靜電放電損壞、模型； 四、靜電防護(hù)； 五、防護(hù)管理。第二部分：各部門的管理規(guī)范與程序文件90教材內(nèi)容提要第一部分：基礎(chǔ)理論2第一部分：基礎(chǔ)理論

一、靜電，靜電的產(chǎn)生91第一部分：基礎(chǔ)理論 一、靜電，靜電1.0人類對(duì)靜電的認(rèn)識(shí)靜電學(xué)是電學(xué)中最古老的學(xué)科。據(jù)有資料記載，古希臘哲學(xué)家塔勒斯（Thales)公元前640-546年在研究天然磁石時(shí)發(fā)現(xiàn)用絲綢、法蘭絨摩擦琥珀（Amales)之后也有類似于磁石能吸引輕小物體的性質(zhì)。電這個(gè)詞起源于希臘語ελεκτρου（琥珀）。WillianGilbert(英國人，1540-1603）重復(fù)了塔勒斯的實(shí)驗(yàn)。Electrics，no-electrics發(fā)明了第一臺(tái)驗(yàn)電器（versorium)用來檢驗(yàn)帶電物體，他被稱為是電學(xué)之父。921.0人類對(duì)靜電的認(rèn)識(shí)靜電學(xué)是電學(xué)中最古老的學(xué)科。據(jù)有資料富蘭克林(Benjaminfranklin)富蘭克林(Benjaminfranklin,1706-1790)。摩擦后的玻璃棒帶正電，而樹脂帶的電為負(fù)電。

風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)在風(fēng)箏上固定一根金屬線，以便從雷云中獲取更多的電，雨淋濕了連接風(fēng)箏的細(xì)線，而這細(xì)線的一端連在萊頓瓶的一端。當(dāng)雷雨來臨時(shí)，萊頓瓶上不斷產(chǎn)生火花。德國科學(xué)家Richman1753年被電死。93富蘭克林(Benjaminfranklin)富蘭克靜電物質(zhì)的組成：

物質(zhì)→分子→原子→原子核＋電子在自然狀態(tài)下，物質(zhì)處于電平衡的中性狀態(tài)，即不帶電。在靜電學(xué)中稱不帶電物體為電的中性體。在某種狀態(tài)下，當(dāng)物質(zhì)原子中的電平衡狀態(tài)被打破，丟失或獲得電子，物質(zhì)即由中性狀態(tài)改變?yōu)閹щ姞顟B(tài)。94靜電物質(zhì)的組成：6物體呈現(xiàn)帶電的現(xiàn)象稱為帶電現(xiàn)象，它是一種

自然現(xiàn)象。按照物體所帶電荷的存在與變化狀

態(tài)可分為動(dòng)電（流電）相象和靜電現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象指相對(duì)于觀察者而言，所帶的電荷處于靜止或緩慢變化的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。動(dòng)電現(xiàn)象則與此相反。在靜電情況下，由于電荷靜止不動(dòng)或其運(yùn)動(dòng)非常緩慢，故它所引起的磁場效應(yīng)較之電場效應(yīng)來說可以忽略不計(jì)。

95物體呈現(xiàn)帶電的現(xiàn)象稱為帶電現(xiàn)象，它是一種

自然現(xiàn)象。按庫侖（CharleAugustinedeCoulomb,1736-1806)法國物理學(xué)家1777年發(fā)明了庫侖秤1785年庫侖設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)精確的扭秤，用扭秤實(shí)驗(yàn)證明了同號(hào)電荷的斥力遵從平方反比率---庫侖定律與靜電學(xué)研究相關(guān)的物理量96庫侖（CharleAugustinedeCoulom庫侖定律

?12=-?21

=ｋ●

q1

q2

/ｒ212

在真空中，q1和q2兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力的方向沿著這兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線，同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸，作用力的大小與電量q1和q2的乘積成正比，而與這兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離成反比。電荷量的單位就是以他的名字命名的。單電子或質(zhì)子所帶電量以e來表示，e=1.6021892×10-19C。單位庫侖和靜電制電量單位之間的關(guān)系：1C=3×109[靜電制電量單位]13年前1772年英國物理學(xué)家Cavendish發(fā)現(xiàn)了平方反比率，但他的研究成果都沒有發(fā)表。是一百年后Mmxwell整理他的大量手稿時(shí)才將上述結(jié)果公諸于世的。97庫侖定律 ?12法拉弟（MichaelFaraday）法拉弟（MichaelFaraday，1791-1867，英國人）法拉弟籠實(shí)驗(yàn)法拉弟桶（Faradayice-pail）實(shí)驗(yàn)，當(dāng)一帶電體接觸金屬桶的內(nèi)壁時(shí)，電荷轉(zhuǎn)移到桶的外表面。電容量的單位就是以他的名字命名。98法拉弟（MichaelFaraday）法拉弟（Mic家爾瓦尼，電流的發(fā)現(xiàn)人家爾瓦尼（LuigiGalvani，1737-1798），意大利解剖醫(yī)學(xué)家及物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了一種不用摩擦就能產(chǎn)生的電。把青蛙腿放在鐵鍋中，然后用銅線觸及青蛙的神經(jīng)，發(fā)現(xiàn)青蛙腿抽畜，當(dāng)用鐵絲觸及青蛙的神經(jīng)時(shí)不會(huì)抽畜，他發(fā)現(xiàn)兩種不同的金屬接觸青娃時(shí)會(huì)發(fā)生抽畜兩種不同的金屬接觸后會(huì)產(chǎn)生電位差99家爾瓦尼，電流的發(fā)現(xiàn)人家爾瓦尼（LuigiGal二十世紀(jì)初，靜電學(xué)也從實(shí)驗(yàn)和科學(xué)

階段走向?qū)嶋H應(yīng)用階段1907年FrederikG。Cottrell才制造了世界上第一臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用的靜電除塵器用于捕集硫酸酸霧。1922年VandeGraff發(fā)現(xiàn)了實(shí)用的靜電起電機(jī)。1923年DetroitEdison公司安裝了第一臺(tái)靜電除塵器。靜電除塵、靜電噴涂、靜電分離、靜電復(fù)印等。

（利用靜電在實(shí)際生活中的應(yīng)用。）100二十世紀(jì)初，靜電學(xué)也從實(shí)驗(yàn)和科學(xué)

階段走二十世紀(jì)中后期靜電危害震驚世界美國從1960年到1975年由于靜電引起的火災(zāi)爆炸事故達(dá)116起1969年底在不到一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級(jí)油輪洗艙時(shí)產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸以后引起了世界科學(xué)家對(duì)靜電防護(hù)的關(guān)注。我國在石油企業(yè)發(fā)生了30多起較大的靜電事故，其中損失達(dá)百萬元以上的有數(shù)起。101二十世紀(jì)中后期靜電危害震驚世界美國從1960年到1975年由工業(yè)生產(chǎn)中靜電危害的形成工業(yè)發(fā)展的高速發(fā)展以及高分子材料的迅速推廣應(yīng)用，一些電阻率很高的高分子材料如塑料，橡膠等的制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過程的高速化，使得靜電能積蓄到很高的程度。另一方面，靜電敏感材料的生產(chǎn)和使用，如輕質(zhì)油品，火藥，固態(tài)電子器件等，工礦企業(yè)部門受到靜電的危害也越來越突出，靜電危害造成了相當(dāng)嚴(yán)重的后果和損失。102工業(yè)生產(chǎn)中靜電危害的形成工業(yè)發(fā)展的高世界靜電科研組織1953年英國物理學(xué)會(huì)（Inst。ofPhys。）在倫敦召開了第一次靜電學(xué)術(shù)會(huì)議，共有24篇論文，其中8篇有關(guān)靜電防護(hù)，7篇有關(guān)靜電應(yīng)用論文，以后每4年召開一次。1970年在維也納奧地利召開了歐洲靜電學(xué)會(huì)（EFCE）第一次學(xué)術(shù)交流會(huì)，以后每4年開一次。1970年美國靜電學(xué)會(huì)（ESA）成立，以后每年召開一次靜電學(xué)術(shù)年會(huì)，1994年開始與日本靜電學(xué)會(huì)（IESJ）聯(lián)合召開多次會(huì)。103世界靜電科研組織1953年英國物理學(xué)會(huì)（In世界靜電科研組織（續(xù)）1971年IEEE-IAS-EPC第一次召開靜電學(xué)術(shù)會(huì)議1976年日本靜電學(xué)會(huì)（IESJ）成立，增田閃一會(huì)長1981年我國成立了中國物理學(xué)會(huì)靜電專業(yè)委員（李瑞年主任），以后各省市及行業(yè)靜電專業(yè)委員會(huì)成立1982年國際靜電放電協(xié)會(huì)（EOS/ESD）成立并每年召開一次大規(guī)模的國際靜電放電會(huì)議。從此，ESD問題越來越受到重視。104世界靜電科研組織（續(xù)）1971年IEEE-IAS-EESD是什么意思ESD是ElectroStaticDischarge“靜電放電”的縮寫。在20世紀(jì)中期以后，隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，ESD問題越來越受到人們的重視105ESD是什么意思ESD是ElectroS

ESD防護(hù)意義1、減少損失（美國一年的損失達(dá)200多億美金，僅電子工業(yè)的損失超過100多億美金）。2、提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。3、提高生產(chǎn)效率。4、靜電防護(hù)回報(bào)達(dá)1：95以上。106ESD防護(hù)意義1、減少損失（美國一年的ESD的培訓(xùn)人員領(lǐng)導(dǎo)管理人員設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)場工程師維護(hù)、修理技術(shù)人員倉儲(chǔ)人員質(zhì)量控制和檢測人員107ESD的培訓(xùn)人員領(lǐng)導(dǎo)管理人員19代表性的培訓(xùn)內(nèi)容基本知識(shí)與基本原理靜電防護(hù)操作要求防護(hù)器材測量與標(biāo)準(zhǔn)敏感度分類防靜電工作區(qū)108代表性的培訓(xùn)內(nèi)容基本知識(shí)與基本原理20靜電產(chǎn)生的機(jī)理原子結(jié)構(gòu)：原子核+電子摩擦起電 1、接觸 2、分離摩擦起電的實(shí)質(zhì)：

接觸分離起電。任何不同材質(zhì)的物質(zhì)接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電。109靜電產(chǎn)生的機(jī)理原子結(jié)構(gòu)：原子核+電子21

靜電是如何產(chǎn)生的接觸分離起電（本質(zhì)）摩擦起電 ——摩擦實(shí)質(zhì)上是一種接觸分離造成正負(fù)電荷不平衡的過程。工作中接觸到的物體有：

—桌面、地板、椅子、衣服、電子元件、包裝材料、儀器設(shè)備、 料盒、機(jī)器、紙張、流動(dòng)空氣等等。為什么流動(dòng)空氣會(huì)產(chǎn)生靜電呢？加溫室內(nèi)為何要放水？靜電可因多種原因而發(fā)生，例如物體間的摩擦、電場感應(yīng)、介質(zhì)極化、帶電微粒附著等許多物理過程都有可能導(dǎo)致靜電。110靜電是如何產(chǎn)生的接觸分離起電（本質(zhì)）

感應(yīng)靜電起電當(dāng)帶電物體A接近不帶電物體C時(shí)在導(dǎo)體C的a端和b端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電A++++++Ca一一一+++b_____·◎B當(dāng)一個(gè)帶靜電的人，如經(jīng)理、領(lǐng)班、工程師、來賓······突然靠近您，會(huì)有什么靜電危害？111感應(yīng)靜電起電當(dāng)帶電物體A接近不帶電物體C時(shí)A+

其他起電方式熱電起電壓電起電斷裂起電電解帶電亥姆霍茲層噴射起電112其他起電方式熱電起電24不同濕度下各種操作時(shí)的人體電位相對(duì)濕度人體電位（KV）操作（10-20)﹪(65-90)﹪在地板/合成纖維地毯上走動(dòng)351.5在聚乙稀地面上行走120.25從工作椅上站起181.5在工作臺(tái)上操作60.1從印刷電路上拉下膠帶121.5印刷電路板薄膜包裝163用像皮清潔電路121113不同濕度下各種操作時(shí)的人體電位相對(duì)濕度在地板/合成纖維地

器件所能承受的靜電電壓器件類型靜電破壞電壓（V）VMOS30~1800OP-AMP190~2500114器件所能承受的靜電電壓器件類型靜電破壞電壓（V）V器件人體靜電電壓幾百到幾千伏幾千到幾萬伏115器件人體靜電電壓幾百到幾千伏幾千到幾萬伏27生產(chǎn)產(chǎn)所中的靜電危害源物體或工藝加工材料或活動(dòng)人站起、行走、操作工作服椅子組裝、清洗、測試和維修區(qū)116生產(chǎn)產(chǎn)所中的靜電危害源物體或工藝加工材料或活動(dòng)人站起、

靜電是如何產(chǎn)生的小結(jié)任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離即可產(chǎn)生靜電。摩擦的實(shí)質(zhì)是一種接觸分離過程。當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時(shí)會(huì)感應(yīng)靜電。大部分器件的靜電破壞電壓都在幾百伏至幾千伏，而在干燥的環(huán)境中人活動(dòng)所產(chǎn)生的靜電電壓可達(dá)幾千伏到幾萬伏。靜電危害的特點(diǎn)：隱蔽性、潛在性、隨機(jī)性、復(fù)雜性。117靜電是如何產(chǎn)生的小結(jié)任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再二、電子工業(yè)中靜電問題電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種形式靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種特點(diǎn)哪些過程會(huì)產(chǎn)生靜電危害118二、電子工業(yè)中靜電問題電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生30電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生40-50年代晶體三極管和二極管60-70年代MOS器件的出現(xiàn)80-90年代二氧化硅膜的厚度越來越?。ㄎ⒚?納米），其承受的靜電電壓愈來愈低，另一方面，生產(chǎn)和積累靜電的材料如塑料、橡膠等大量使用，使得靜電積累到很高的程度。119電子工業(yè)中靜電問題的產(chǎn)生40-50年代晶體三極管和二DRAM（存儲(chǔ)量）256K1M4M16M64M256M1G4GSRAM（存儲(chǔ)量）64K256K1M4M16M64M256M1G線寬（μm）1.81.20.80.5~0.60.35~0.40.25~0.270.18~0.200.1~0.15芯片面積（cm2）0.40.50.91.323710加工次數(shù)（次）140160200270340400460530靜電已成為電子工業(yè)的隱形殺手！靜電是電子工業(yè)普遍存在的一種“病毒”?。?20DRAM256K1M4M16M64M256M1G4GSRAM靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種形式吸塵（縮短壽命）放電破壞（完全破壞）放電產(chǎn)生熱（潛在損壞）放電產(chǎn)生電磁場（電磁干擾）121靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四種形式吸塵（縮短壽命）33靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四個(gè)特點(diǎn)隱蔽性：人體感知的靜電放電電壓2-3KV潛在性：損傷后性能沒有明顯的下降隨機(jī)性：從一個(gè)元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前的所有過程復(fù)雜性：分析困難，掩蓋了失效的真正原因122靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的四個(gè)特點(diǎn)隱蔽性：人體感知的靜電放電電壓2電子工業(yè)哪些過程會(huì)產(chǎn)生靜電危害元件制造過程：切割、連線、檢驗(yàn)印刷電路版生產(chǎn)過程：儲(chǔ)存、裝配設(shè)備使用過程：安裝、試驗(yàn)設(shè)備維修過程：拆卸、檢驗(yàn)從元件的制造、使用到維修的任一環(huán)節(jié)，靜電已成為電子工業(yè)的隱形的致命殺手。123電子工業(yè)哪些過程會(huì)產(chǎn)生靜電危害元件制造過程：切割、連線、檢驗(yàn)三、靜電放電損壞模型人體模型帶電器件模型場增強(qiáng)模型機(jī)器模型電容偶合模型124三、靜電放電損壞模型人體模型36 人體模型HBM人體模型的建立電容為100PF，電阻為1.5KΩ

GJB1649125 人體模型HBM人體模型的建立電容為100PF，電阻為1.人體模型放電電流波形Tri:＜10nsTdi:150±20nsIp:±10﹪Ir:15﹪Ip:＜100ns

126人體模型放電電流波形Tri:＜10nsTdi:150±級(jí)別Vs/VIp/A15000.33210000.67320001.33440002.67EsIp是電流波形檢測過程中流過R的峰值電流表,大約為Vs/1500Ω.

127級(jí)別Vs/VIp/A15000.帶電器件模型(CDM)器件本身積累靜電而迅速放電造成元件,如一個(gè)集成電路損壞.管腳上電荷的典型值為3nC(庫侖),塑料包裝上的電荷小于0.2nC128帶電器件模型(CDM)器件本身積累靜電而迅速放電造CDM波形圖 小于10ns過程太快，以致輸入保護(hù)電路來不及導(dǎo)通。典型的情況是導(dǎo)致芯片內(nèi)或氧化區(qū)的損壞。CurrentA●幾個(gè)納庫的電荷能導(dǎo)致器件損壞上升時(shí)間約0.5ns，持續(xù)時(shí)間小于10ns。129CDM波形圖 小于10ns過程太快，以致輸入

機(jī)器模型由2000PF電容竄500Ω電阻和一個(gè)500nH電感代替通常串聯(lián)的電阻構(gòu)成。機(jī)器模型是如帶電絕緣的面板、小車、金屬盒或任何絕緣的導(dǎo)體等常用靜電電源CurrentA典型的機(jī)器模型放電的峰值電流可達(dá)幾百安培，持續(xù)時(shí)間為幾百納秒。（上升時(shí)間約為5~8ns，周期約80ns。）130機(jī)器模型由2000PF電容竄500Ω人體金屬模型（場增強(qiáng)模型）人體通過手握金屬體如鑷子放電模型。場集中在工具的最尖處，有效放電電阻減小。這模型由電阻為350Ω~500Ω，電容與人體模型相同的電容構(gòu)成。在電壓相同時(shí)，其放電電流比人體模型更大，所以人手持金屬體如鑷起子時(shí)的靜電放電危害更大。131人體金屬模型（場增強(qiáng)模型）人體通過手握金屬體如鑷子放電模型。國內(nèi)外典型ESD模型器參數(shù)IEC801-2（第一次）15015022。5IEC801-2（第二次）15033049。5IEC1000-4-215033049。5EN61000-2-415033049。5ECMA15033049。5EIA10050050NEMA1001500150MIL-STD883B1001500150DOD-HDBK2631001500150EIA6010000600SAE30050001500MIL-STD-151250050002500GJB73650050002500注：EIA（ElectronicsIndustriesAssociation）NEMA（NationalElectricaManufacturer‘sAssociation）IEC（InternstionalElectrotechchnicalCommission）132國內(nèi)外典型ESD模型器參數(shù)IEC801-2

敏感度分類敏感類別敏感電壓閥值（V）Ⅰ類0~1999Ⅱ類2000~3999Ⅲ類4000~15999為定量描述元件的靜電敏感程度進(jìn)行分類大部分敏感度實(shí)驗(yàn)都是以人體模型為依據(jù)組見設(shè)計(jì)應(yīng)用能為最敏感的元器件提供最低2000V的靜電放電設(shè)計(jì)保護(hù)整機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)能為最敏感的元器件提供最低4000V的設(shè)計(jì)保護(hù)133敏感度分類敏感類別敏感電壓閥值（V）Ⅰ靜電放電敏感度實(shí)驗(yàn)參考ESD模型器件敏感度的ESD標(biāo)準(zhǔn)和方法人體模型（HBM）ESDSTM5.1MIL-STD-833Method3015MIL-STD-750Method1020MIL-PRF-19500MIL-PRF-38535機(jī)器模型（MM）ESDSTM5.2充電器件模型(CDM)ESDDS5.3.1134靜電放電敏感度實(shí)驗(yàn)參考ESD模型器件敏感度的ESD標(biāo)準(zhǔn)和方

總結(jié)靜電是即古老又年輕的學(xué)科；任何物質(zhì)接觸分離后都會(huì)產(chǎn)生靜電；靜電的產(chǎn)生與材料、接觸分離的速度、濕度等因素有關(guān)；工業(yè)產(chǎn)生中靜電危害的特點(diǎn)主要有：隱蔽性、淺在性、隨機(jī)性、復(fù)雜性；靜電也可以利用。135總結(jié)靜電是即古老又年輕四、靜電防護(hù)（一）ESD防護(hù)的意義(如前所敘述)

1、減少損失（美國一年的損失200多億美金，其中電子工業(yè)的損失超過100多億美金）

2、提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性

3、提高生產(chǎn)效率

4、靜電防護(hù)回報(bào)達(dá)1：95以上（二）靜電產(chǎn)生主要有下列幾點(diǎn)

1、盡量減少靜電荷的產(chǎn)生

2、對(duì)已產(chǎn)生的靜電荷盡快予以消除

3、最大限度地減少靜電危害

4、嚴(yán)格靜電防護(hù)管理，以保證各項(xiàng)措施的有效執(zhí)行136四、靜電防護(hù)（一）ESD防護(hù)的意義(如前所

137491385013951二、靜電防護(hù)工作的主要特點(diǎn)1、安全（包刮環(huán)境、人身及設(shè)備）防護(hù)與產(chǎn)品防護(hù)有時(shí)是并存的，特別是電子產(chǎn)品。2、加工制造過程中對(duì)半成品的防護(hù)與使用、維護(hù)、包裝、檢測、拆包裝、裝配、調(diào)試過程中對(duì)產(chǎn)成品的防護(hù)并重。3、防止靜電的發(fā)生與消除已產(chǎn)生的靜電荷。4、靜電防護(hù)工作中，技術(shù)措施與管理措施均不可缺少，他們是相輔相成的。140二、靜電防護(hù)工作的主要特點(diǎn)1、安全（包刮環(huán)境、人身及設(shè)備）防三、靜電防護(hù)工作的主要目的1、靜電防護(hù)工作大體分為兩個(gè)方面，其主要目的有3個(gè)（1）兩個(gè)方面是：安全防護(hù)與產(chǎn)品防護(hù)。（2）3個(gè)目的是：保證人員和生產(chǎn)場所的安全，防止火災(zāi)與爆炸，提高工藝成品率，確保產(chǎn)成品的工作可靠性。141三、靜電防護(hù)工作的主要目的1、靜電防護(hù)工作大體分為兩個(gè)方面，四、靜電防護(hù)技術(shù)提高元器件、組件（線路板）及整機(jī)的抗靜電能力在操作等過程中控制靜電，使其不能達(dá)到危害的程度142四、靜電防護(hù)技術(shù)提高元器件、組件（線路板）及整機(jī)的抗靜電能力

ESD防護(hù)工作區(qū)ESD防護(hù)工作區(qū)是由各種ESD設(shè)施、器材及有明確定義的區(qū)域界限形成的工作場地。能抑制靜電荷的積累和靜電壓的產(chǎn)生，并能安全、迅速、有效地消除已產(chǎn)生的靜電荷，原則上要求區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的靜電壓小于100V。如：晶體庫房、A線、C線等。

143 ESD防護(hù)工作區(qū)ESD防護(hù)工作區(qū)靜電材料：指摩擦生電產(chǎn)生超過100V電壓，并且將產(chǎn)生的電壓保持10秒以上的材料。防靜電材料：包括靜電導(dǎo)電材料（表面電阻值小于105Ω）。靜電耗散材料：表面電阻值大于或等于105Ω但小于1012Ω）。絕緣材料：表面電阻值在1012Ω以上的材料。

144靜電材料：指摩擦生電產(chǎn)生超過100V電壓，并且將產(chǎn)生的電壓保 防靜電材料電阻值（一）１．靜電地線與線體地線、防雷地線、工頻電源中線、地線要分開拉設(shè)，其接地電阻值≤4Ω。２．靜電保護(hù)區(qū)內(nèi)的線體、儀器、設(shè)備、工具應(yīng)接地，其接地電阻值≤4Ω。３．靜電手環(huán)、防靜電臺(tái)墊、防靜電地墊限流電阻值為1MΩ～10MΩ。4.鐵頭、電鎖桿的的漏電壓值≤0.2VAC５．靜電膠墊的表面電阻值為106Ω～109Ω。６．靜電元件盒和防靜電周轉(zhuǎn)箱的表面電阻值為105Ω～1011Ω。７．集成電路包裝管的表面電阻值為104Ω～1010Ω。

145 防靜電材料電阻值（一）１．靜電地線與線體地線、防雷地線、 防靜電材料電阻值（二）８．防靜電海綿的表面電阻值為105Ω～1011Ω。９．防靜電鞋的表面電阻值為105Ω～108Ω。１０。防靜電手指套表面電阻105Ω～1011Ω；１１。防靜電手套表面電阻105Ω～1011Ω。１２。防靜電地板的表面電阻值為105Ω～1010Ω。１３。防靜電袋的表面電阻值為105Ω～1011Ω。１４。防靜電服的表面電阻值為105Ω～1010Ω。

146 防靜電材料電阻值（二）８．防靜電海綿的表面電阻值為1054-1ESD控制原理---接地 靜電導(dǎo)體接地人員的接地（腕帶:（0.8~1.2)109Ω、防靜電/導(dǎo)電膠底鞋對(duì)地電阻:0.5×105~1.0×109Ω）設(shè)備和工具接地:＜4.0Ω(GB50174-93)環(huán)境：地面、貨架、活動(dòng)設(shè)備對(duì)地電阻：

1×105~1×109Ω雷電保護(hù)接地：＜4.0Ω

（最好在1Ω以下）1474-1ESD控制原理---接地 靜電導(dǎo)體接地594-2ESD控制原理靜電非導(dǎo)體離子消電器放射消電器1484-2ESD控制原理靜電非導(dǎo)體604-3人體ESD控制原理人體是最普遍存在的靜電危害源對(duì)于靜電來說，人體是導(dǎo)體。對(duì)人體采取接地的措施可以控制人體靜電。1494-3人體ESD控制原理人體是最普遍存在的靜電危害源64-4使靜電從腳導(dǎo)到大地使用靜電地面（防靜電地墊、地毯等）防靜電鞋防靜電襪防靜電膠墊地面對(duì)地電阻注意：鞋、地面、襪、鞋墊等必須全是防靜電的，才能保證靜電從腳導(dǎo)向大地。

105Ω＜鞋、地面對(duì)地電阻＜109Ω1504-4使靜電從腳導(dǎo)到大地使用靜電地面（防靜電地墊、地毯等）注4-5使靜電從手導(dǎo)致大地配戴防靜電手環(huán)并接地用手觸摸接地金屬體（如：球）能暫時(shí)釋放人體靜電，但手離開接地金屬后又會(huì)產(chǎn)生靜電靜電手環(huán)腕帶對(duì)地電阻：

7.5×105~1×108Ω無線腕帶不能起到防靜電作用1514-5使靜電從手導(dǎo)致大地配戴防靜電手環(huán)并接地634-6防靜電鞋與腕帶使用中人

體安全問題從防靜電的角度考慮時(shí)，人體總的對(duì)地電阻越小越好安全要求：鞋的最小值不應(yīng)小于1×105Ω人體必須具有一定的對(duì)地電阻，限制意外流過人體上的電流。1524-6防靜電鞋與腕帶使用中人

體4-7防靜電鞋與腕帶的使用問題1、使用腕帶操作時(shí)不允許斷開，否則會(huì)失去接地作用2、在穿用防靜電鞋時(shí)應(yīng)有防靜電襪/鞋墊，鞋與地面必須都防靜電。否則靜電不能從人體導(dǎo)向大地。夾在衣服等不導(dǎo)電物體上的接地裝置，不能釋放人體靜電。1534-7防靜電鞋與腕帶的使用問題1、使用腕帶操作時(shí)不允許斷開4-8防靜電包裝袋/容器材料由基材、金屬鍍膜層和熱封層多層復(fù) 合而成，通常是半透明防靜電和電磁屏蔽雙重功能的包裝袋， 通常是不透明。價(jià)格較高1544-8防靜電包裝袋/容器材料由基材、金屬鍍膜層和熱封層多層4-9服裝/手套/指套/帽子不銹鋼纖維或?qū)щ娎w維與普通纖維混紡而成。通過導(dǎo)電纖維的電暈放電和泄漏作用消除的靜電。耐洗滌，但一般本身不能導(dǎo)靜電?！穹漓o電服裝/手套/指套/帽子單獨(dú)使用時(shí)防靜電作用不大1554-9服裝/手套/指套/帽子不銹鋼纖維或?qū)щ娎w維與普通纖維4-10使用靜電消除器高電壓離子消電器放射線離子消電器臺(tái)式離子消電器感應(yīng)式消電器